DE438433C - Device for regulating electrical voltages - Google Patents

Description

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in Utrecht, Holland.in Utrecht, Holland.

Es gibt Methoden zur Regelung elektrischer Spannungen, bei denen in den Erregerkreis der Dynamomaschine ein aus aufeinandergeschichtetejn Kohlenscheiben bestehender Widerstand eingeschaltet ist, der einem veränderlichen mechanischen Druck ausgesetzt wird und dadurch seine Ohmzahl sehr stark ändert.There are methods for regulating electrical voltages, in which in the excitation circuit of the dynamo machine is made of stacked jn Coal disks existing resistance is switched on, which is a variable mechanical pressure is exposed and thereby changes its ohmic number very strongly.

Die Druckveränderung wird mit Hilfe eines ίο an der zu regelnden Spannung liegenden Magneten erzeugt in der Weise, daß er dem Druck einer Feder mehr oder weniger entgegenwirkt, die die Kohlensäule stark zusammenzupressen sucht. Je höher die Maschinenspannung ansteigt, um so mehr wird durch den Magneten die Kohlensäule entlastet, um so mehr steigt deren Widerstand und um so geringer wird der Erreger strom.The change in pressure is controlled with the help of a magnet attached to the voltage to be regulated produced in such a way that it more or less counteracts the pressure of a spring, which tries to compress the column of coal strongly. The higher the machine voltage increases, the more the column of carbon is relieved by the magnet the more their resistance increases and the lower the excitation current.

Innerhalb des ganzen Regulierbereiches muß also der Kohlensäulendruck von einem ziemlich hohen Wert auf sehr geringe Beträge sich verändern und umgekehrt.So within the whole range of regulation, the pressure of the carbon column must be quite a bit high value to very small amounts change and vice versa.

Bei den bisher bekannten Anordnungen mußte ein erheblicher Teil dieser Druckdifferenz durch eine entsprechende Veränderung der Magnetkraft hervorgerufen werden. Eine solche Veränderung kann indessen nmr durch ein Wachsen oder Fallen der Magnetamperewindungszahl entstehen, und damit dies eintritt, ist ein Steigen oder Sinken der Dynamomaschinenspannung erforderlich, die man ja gerade konstant halten möchte. Eine genaue Regelung der Spannung ist also bei dieser Methode grundsätzlich nicht möglich. Trotzdem durch geeignete Hebelübersetzungen die vom Magneten auszuübende Druckdifferenz verringert werden kann, müssen zur Bewirkung des Regelungsvorganges doch entweder verhältnismäßig erhebliche Spannungs-Steigerungen und -Senkungen an der Dynamomaschine zugelassen werden, oder es ist andernfalls ein verhältnismäßig großer und starker Regelmagnet erforderlich, der viel Betriebsstrom benötigt und aus Stromsparsamkeitsgriinden eine ausreichende Unschädlichmachung des Temperatureinflusses durch konstante Vorschaltwiderstände nicht mehr gestattet. In the previously known arrangements, a considerable part of this pressure difference had to be caused by a corresponding change in the magnetic force. One however, such change may be caused by an increase or decrease in the number of magnet ampere turns and for this to occur is an increase or decrease in the dynamo machine voltage required, which you just want to keep constant. A precise regulation of the voltage is therefore with this one Method not possible in principle. Nevertheless through suitable leverage the pressure difference to be exerted by the magnet can be reduced, must be effective of the control process either relatively significant voltage increases and reductions in the dynamo machine are permitted, or otherwise it is a relatively large and Strong control magnet required, which requires a lot of operating current and for reasons of energy efficiency a sufficient neutralization of the temperature influence by constant series resistors is no longer permitted.

Die vorliegende Erfindung hat eine Einrichtung zum Gegenstand, welche bewirkt, daß der Regelmagnet beim Vorgang der Be- oder Entlastung der Kohlensäule — abgesehen von der Überwindung der reinen Reibung — keine Druckdifferenz mehr zu bewirken und keine Arbeit mehr zu leisten hat, und bei der infolgedessen ein erheblich kleinerer Regelmagnet ,ausreichend ist als bei den bisher gebräuchlich gewesenen Anordnungen.The present invention has for its object a device which causes the regulating magnet in the process of loading or unloading the coal column - apart from overcoming pure friction - no longer causing a pressure difference and none Work has to do more, and as a result, a considerably smaller regulating magnet , is sufficient than with the previously used arrangements.

Der hierbei zur Anwendung kommende Grundgedanke besteht darin, den beim Zusammenpressen der etwas elastischen Koihlensäule entstehenden Reaktionsdruck durch besondere Federn und Federanordniungen bei jeder Druckgröße vollständig auszugleichen, so daß das zum Zusammenpressen der Säule dienende Hebelwerk bei stromlosem Magneten und ausgehängter Magnetfeder in jeder Lage im Gleichgewicht ist. Dann ist zur Verschiebung dieses Hebelwerkes, abgesehen von der Reibung, weder eine Kraft noch eine äußere Arbeitsleistung notwendig, und es können so mit 'einem verhältnismäßig kleinen Regelmagneten .an der Kohlensäule beliebig· starke Pressungen ausgelöst und wieder aufgehoben werden.The basic idea used here is that of pressing together the somewhat elastic Koihlensäule resulting from special reaction pressure Completely balance springs and spring arrangements for every print size, so that the lever mechanism used to compress the column when the magnet is de-energized and detached magnetic spring is in equilibrium in every position. Then it is time to postpone this lever mechanism, apart from the friction, neither a force nor an external one Work is necessary, and it can be done with a relatively small regulating magnet .Any strong pressures triggered on the coal column and then canceled again will.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel. A bedeutet das Gestell 'eines Magneten, dessen Spulen B mit der zu regelnden Spannung verbunden sind. C ist der bewegliche, um den Schneidensitz D drehbare Anker, dessen Feder £ dem magnetischen Zug entgegenwirkt. Auf seinem Rücken trägt der Anker eine Schneide F₁ die in dasi Bodenstück einer ausi dünnen KoMenscheiben bestehen-The figure shows an exemplary embodiment. A means the frame 'of a magnet, the coils B of which are connected to the voltage to be regulated. C is the movable armature rotatable about the cutter seat D , the spring of which counteracts the magnetic pull. On its back the anchor carries a cutting edge F ₁ which is made of thin cone disks in the bottom piece.

den Koihlensäule G eingreift und diese zusammendrückt, wenn der Anker bei einem Nachlassen des Spulenstromes infolge Überwiegens der Feder Z; sich aufrichtet. Die aufeinandergeschichteten Kohlenscheiben bilden einen elektrischen Widerstand, der in den Erregerkreis der Dynamomaschine eingeschaltet ist. Die Kohlensäule G ist so weit elastisch, und die KraftübermittelungspunkteD₃F und/the Koihlensäule G engages and compresses it when the armature at a decrease in the coil current due to the predominance of the spring Z; straighten up. The stacked carbon disks form an electrical resistance that is switched into the excitation circuit of the dynamo. The column of carbon G is elastic so far, and the force transmission points D ₃ F and /

ίο sind so angeordnet, daß der Anker zwischen vollständiger Entlastung und völliger Zusammenpressung der Säule einen erheblichen Dreh winkel ausübt.ίο are arranged so that the anchor between complete relief and complete compression of the column a considerable Angle of rotation exerts.

Selbst wenn es gelingt, bei dieser bekannten Anordnung die für das Zusammenpressen der Kohlensäule notwendige äußere Kraft infolge geeigneter Lage der drei Drehpunkte D₁ F und / erheblich zu verkleinern, so bleibt erfahrungsgemäß für den Anker C doch nochEven if it is possible, with this known arrangement, to considerably reduce the external force necessary for compressing the column of coal due to a suitable position of the three pivot points D ₁ F and /, experience shows that armature C still remains

ao eine .so große Verschiebungskraft auszuüben, daß entweder die Spannungsregelung sehr unvollkommen wird oder ein so großer und starker Magnet angewendet werden muß, daß er die entgegenstehenden Kräfte leicht überwindet.to exert such a large displacement force that either the voltage regulation becomes very imperfect or such a large and powerful magnet must be used that he easily overcomes the opposing forces.

Gemäß der Erfindung werden nun die von der Kohlensäule beim Zusammenpressen ausgehenden Reaktionskräfte durch eine besondere, eigens für diesen Zweck vorgesehene Feder/C ausgewogen, in der Weise, daß das in der Abbildung mit stärkeren Strichen dargestellte System bei stromlosem Magneten und I ausgehängter Feder E in jeder Lage im Gleichgewicht ist und zu seiner Verschiebung,, abgesehen von der sehr geringen Reibung in den Schneiden D, F und /, überhaupt keiner < Kraft bedarf.According to the invention, the reaction forces emanating from the coal column during compression are now balanced by a special spring / C provided especially for this purpose, in such a way that the system shown in the figure with thick lines with a currentless magnet and I unhooked spring E in every position is in equilibrium and, apart from the very low friction in the cutting edges D, F and /, requires no force at all to move it.

Zur Erreichung dieses Zweckes ist im Ausiührungsbeispiel beim Ankergegengewicht L In order to achieve this purpose, the anchor counterweight L

auf jeder Seite eine leichte Platte M aufge· | setzt, die am oberen Ende einen Aufhänge- ' punkt N für ein dünnes Drahtseil O besitzt, ^! das in die Feder ίζ eingehängt ist. Durch ge- \ eignete Wahl des Aufhängepunktes N und ja light plate M placed on each side · | which has a suspension point N for a thin wire rope O ^{at the upper end,!} that is hooked into the spring ίζ. By overall \ suitable choice of the suspension N and j

durch zweckmäßige Anordnung der drei ' Schneiden D₁F und / sowie noch durch andere Mittel kann man leicht in jeder Ankerlage ein vollständiges Kräftegleichgewicht zwischen dem zeitweise beträchtlichen Säulengegendruck und dem Zug der Federt erzielen, wobei auf die Platte M aufgesetzte Stifte P zur Regulierung des Federkraftabstandes (Drahtseil O) vom Ankerdrehpunkt D gute ■ Dienste leisten können. Q ist ein Anschlag, der den Drehwinkel des Ankers begrenzt.By appropriate arrangement of the three ' cutting edges D ₁ F and / as well as by other means one can easily achieve a complete equilibrium of forces in every anchor position between the at times considerable column counterpressure and the tension of the spring, with pins P placed on the plate M to regulate the spring force distance (Wire rope O) from anchor pivot point D can do good ■ service. Q is a stop that limits the armature's angle of rotation.

Nachdem auf diese Weise die Aufgabe, auf die Kohlensäule mehr oder weniger zu drücken (bzw. deren Druckfeder mehr oder weniger zu entlasten), vom Reguliermagneten ganz weggenommen wurde und dieser Magnet im Regelungsfall nur noch ganz leicht gehende Verschiebungen zu veranlassen hat, kann man nun die Charakteristik der Feder E und der Kraft des Magneten .4 ohne Rücksicht auf den Kohlensäulendruck ganz aufeinander abstimmen, und es ist dadurch ein viel kleinerer Regelungsrnagnet ausreichend geworden und wird auch gleichzeitig noch eine viel höhere Regelungsgenauigkeit erzielt, als es früher bei mäßigen Aufwendungen möglieh war. Zur Erleichterung der gegenseitigen Abstimmung der Federkraft E und der Kraft des Magneten A kann auch diese Feder am Anker vermittels eines biegsamen Zugorgans (Drahtseil, O) angreifen, das während der Ankerdrehung nacheinander an verschiedenen Ankerpunkten zur Anlage gelangt.After the task of pressing more or less on the coal column (or relieving the pressure spring more or less) has been completely removed by the regulating magnet and this magnet only has to cause slight shifts in the control case, you can now the characteristics of the spring E and the force of the magnet .4 completely coordinate with one another regardless of the carbon column pressure, and a much smaller regulating magnet has thus become sufficient and, at the same time, a much higher regulating accuracy is achieved than was previously possible with moderate expenditure . To facilitate the mutual coordination of the spring force E and the force of the magnet A , this spring can also attack the armature by means of a flexible pulling element (wire rope, O), which comes into contact with various anchor points one after the other as the armature rotates.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zur Regelung elektrischer Spannungen, bei der die Erregerstramgröße des Stromerzeugers durch den Widerstand einer mehr oder weniger zusammengepreßten Säule aus Kohlenscheiben bestimmt wird und bei der die Saulenpressung durch die Differenzwirkung einer größeren Federkraft und einer kleineren Magnetkraft entsteht, die van der zu regelnden Spannung abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Gegenfeder oder Gegenfedergruppe (E) für den Magneten eine zweite Feder oder Federgruppe (ZiQ derart unmittelbar oder mittelbar an dem den Druck auf die Kohlensäule ausübenden Organ (C) angreift, daß sie bei stromlosem Magneten (A) und ausgehängter Gegenfeder (E) den von der Kohlensäule (G) beim Zusammenpressen ausgehenden Reaktionskräften in jeder Ankerstellung das Gleichgewicht hält, so daß die Kraft der anderen Feder oder Federgruppe nach ihrer Einhängung an den Anker in den verschiedenen Ankerstellungen lediglich der Einstellkraft des Magneten ohne Gegenreaktionsdruck der Kohlenscheiben entgegenwirkt.1. Device for regulating electrical voltages, in which the exciter current size of the power generator is determined by the resistance of a more or less compressed column of carbon disks and in which the column pressure is created by the differential effect of a greater spring force and a smaller magnetic force, the voltage to be regulated depends, characterized in that in addition to the counter spring or counter spring group (E) for the magnet, a second spring or spring group (ZiQ acts directly or indirectly on the pressure on the carbon column exerting member (C) that it is de-energized magnet (A) and unhooked counter spring (E) keeps the reaction forces emanating from the coal column (G) when compressed in each armature position, so that the force of the other spring or group of springs, after being attached to the armature in the various armature positions, only corresponds to the setting force of the magnet without counter-reaction pressure of coals washers counteracts. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federn oder Federgruppen (E und K) vermittels Drahtseile (O) oder ähnlicher biegsamer Zugorgane am Anker angreifen und daß diese Seile im Laufe der Ankerverschiebung außer mit der Aufhängeöse (N) auch noch mit anderen Stellen an Teilen (P), die am Anker angeordnet sind, zur Anlage gelangen.2. Device according to claim 1, characterized in that the two springs or spring groups (E and K) attack by means of wire ropes (O) or similar flexible pulling elements on the anchor and that these ropes in the course of the anchor displacement except with the suspension eye (N) also with other places on parts (P), which are arranged on the anchor, come to the plant. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.